黑洞吸积与反馈中的跨尺度桥接：三维 GRMHD 中的磁化 Bondi 吸积

燃料供给与反馈将超大质量黑洞 (SMBHs) 与其宿主星系在多个数量级的空间与时间尺度上耦合，使该问题在模拟上极具挑战性。我们采用基于广义相对论磁流体力学 (GRMHD) 代码 KHARMA 的多区计算方法，可跨越 $7$ 个数量级空间尺度，模拟非自旋 SMBH 从 Bondi 半径 $R_B\approx 2\times 10^5 \,GM_\bullet/c^2$（其中 $M_\bullet$ 为 SMBH 质量）的外部介质吸积。对于经典理想化 Bondi 问题（无磁场的球状气体吸积），我们的模拟结果与广义相对论解析解非常吻合。同时，当吸积气体磁化时，SMBH 磁层被强磁场饱和。密度剖面随 $\sim r^{-1}$ 而非 $r^{-3/2}$ 变化，吸积率 $\dot{M}$ 因此被抑制至 Bondi 率 $\dot{M}_B$ 以下超过 2 个数量级。我们发现吸积流到外部介质的连续能量反馈水平为 $\sim10^{-2}\dot{M}c^2 \sim 5\times 10^{-5} \dot{M}_B c^2$。能量在这些差异巨大的尺度间通过 SMBH 附近磁场重联触发的湍流对流传输。因此，在视界尺度上累积的强磁场改变了远离 SMBH 的流动动力学，并自然解释了观测到的相比 Bondi 率极低的吸积率，以及至少部分能量反馈。